PLLA/ Gel@BBR Khung nano ba chiều: Mô phỏng môi trường vi mô của tai trong để bảo vệ tế bào lông khỏi tổn thương neomycin

Bối cảnh nghiên cứu và thiết kế vật liệu

Mất thính lực thần kinh cảm giác (SNHL) là loại rối loạn thính giác phổ biến nhất trên lâm sàng, đặc điểm bệnh lý chính của nó là tổn thương không thể đảo ngược đối với các tế bào lông ốc tai (HC) và các tế bào thần kinh hạch xoắn ốc (SGN). Mất thính lực vĩnh viễn thường xảy ra sau chấn thương do thiếu khả năng tái tạo nội tại của các tế bào lông tai trong của động vật có vú. Trong những năm gần đây, các hệ thống nuôi cấy hai chiều (2D) đã có những tiến bộ trong việc hỗ trợ tái tạo tế bào thính giác, nhưng các tế bào lông tái tạo không thể hình thành các chùm lông tĩnh điện chức năng trưởng thành và thiết lập các kết nối synap với các tế bào thần kinh hạch xoắn ốc, khiến việc phục hồi thính giác thực sự trở nên khó khăn. Xây dựng một hệ thống ba chiều (3D) có khả năng tái tạo môi trường vi mô của tai trong trở thành một hướng quan trọng để nghiên cứu các chiến lược điều trị SNHL. Trong bối cảnh này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng axit poly-levoalactic (PLLA) và gelatin (Gel) làm chất nền để chuẩn bị màng sợi nano hai chiều bằng công nghệ quay tĩnh điện, sau đó được xử lý bằng cách đông khô, chuyển đổi thành công PLLA ba chiều. Gel@BBR Nano đứng. Giá đỡ này tải BBR (berberine), được thiết kế để xây dựng mô hình cơ quan tai trong và đánh giá tác dụng bảo vệ của nó đối với sự phát triển của tế bào lông và độc tính tai do neomycin (Neo). Kết quả nghiên cứu cho thấy các cơ quan tai trong được xây dựng dựa trên khung nano ba chiều này có thể mô phỏng hiệu quả môi trường vi sinh lý của các bộ phận Corti trong tai. Hệ thống này có khả năng giải phóng thuốc kéo dài và bảo vệ các tế bào thính giác bị tổn thương khỏi tổn thương do nhiễm độc tai. Phát hiện này cung cấp những ý tưởng đầy hứa hẹn để phát triển các chiến lược mới để bảo vệ các tế bào thính giác và điều trị mất thính lực thần kinh cảm giác. Từ quan điểm vật liệu, khung nano composite PLLA/Gel kết hợp khả năng điều chỉnh cơ học của polyester tổng hợp với hoạt tính sinh học của gelatin, quá trình đông khô mang lại cho nó cấu trúc xốp ba chiều, thuận lợi cho việc xâm nhập tế bào và truyền chất dinh dưỡng. Sợi tĩnh điện cung cấp hình dạng sợi nano, có thể mô phỏng đặc tính tô pô của ma trận ngoại bào. Chức năng tải và giải phóng kéo dài của BBR tiếp tục mở rộng tiềm năng sử dụng stent này trong điều trị tại chỗ.

Ý nghĩa đối với ngành công nghiệp phụ trợ polymer

Mặc dù nghiên cứu này không trực tiếp liên quan đến phụ trợ polymer, nhưng hệ thống vật liệu của nó cung cấp ý tưởng mới cho ứng dụng polymer y tế trong lĩnh vực sửa chữa thính giác. PLLA là một polymer y tế có thể phân hủy, trong quá trình xử lý thành sợi nano và khung ba chiều, độ nhạy của chuỗi phân tử đối với nhiệt, oxy và ứng suất xử lý có thể ảnh hưởng đến sự ổn định hiệu suất của sản phẩm cuối cùng. Trong thiết kế vật liệu polymer y tế, sự ổn định thời tiết và lựa chọn chất chống oxy hóa có ý nghĩa thực tế trong việc duy trì tính nhất quán của vật liệu trong quá trình khử trùng, lưu trữ và phân hủy trong cơ thể. Ví dụ, trong quá trình kéo sợi tĩnh điện và sấy khô, việc bổ sung chất chống oxy hóa vừa phải có thể giúp ức chế sự suy thoái oxy nóng của PLLA và đảm bảo tính toàn vẹn của hình dạng sợi và cấu trúc khung. Ngoài ra, vật liệu đóng gói y tế cần đảm bảo giá đỡ được bảo vệ khỏi các yếu tố như độ ẩm và oxy trong quá trình vận chuyển và lưu trữ, điều này cũng đặt ra yêu cầu về hiệu suất rào cản và tính ổn định của vật liệu đóng gói. Đối với các nhà phát triển vật liệu y tế, nghiên cứu gợi ý: Khi xây dựng hệ thống polymer y tế loại khung nano ba chiều, ngoài việc tập trung vào hoạt tính sinh học và chức năng giải phóng kéo dài của thuốc, cần có hệ thống đánh giá sự ổn định của vật liệu trong quá trình chế biến và khử trùng, sử dụng hợp lý chiến lược ổn định thời tiết và chống oxy hóa để đảm bảo tính nhất quán hàng loạt và an toàn lâm sàng của sản phẩm. Trong tương lai, với nghiên cứu sâu hơn về các cơ quan tai trong và stent ba chiều, vật liệu polymer y tế dự kiến sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong lĩnh vực điều trị mất thính lực thần kinh cảm giác.

Nguồn:The PLLA/ Gel@BBR 3D Nanoscaffold Protects Hair Cells From Neomycin Damage by Reducing Oxidative Stress， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.